SCR催化剂

SCR商用催化剂基本都是以TiO2为载体，以V2O5为主要活性成份，以WO3、MoO3为抗氧化、抗毒化辅助成份。催化剂型式可分为三种：板式、蜂窝式和波纹板式。

SCR催化剂

• Pt-Rh和Pd等贵金属催化剂
  • 以氧化铝整体式陶瓷做为载体，敷活性贵金属粉，活性高反应温度低，但对NH3有氧化，易中毒失效，20世纪8090年代被淘汰
• 金属氧化物催化剂
  • 以TiO2、Al2O3、ZrO2、SiO2、活性炭为载体。工程中最多氧化钛基催化剂，以TiO2为载体，以V2O5、WO3为活性成分，一般TiO2含量90%左右。
    • VOX基催化剂
    • MnOX基催化剂
    • CeOX基催化剂
    • Fe2O3基催化剂
    • CuO基催化剂
• 酸性化合物催化剂
  • 钒酸盐催化剂
    • 更高的热稳定性和环境友好性
      • FeVO4/TiO2、CeVO4
  • 磷酸盐催化剂
    • 良好的热稳定性、质子导电性、离子交换性、酸性
  • 硫酸盐催化剂
    • 优异的中高温活性和耐SO2性
• 离子交换分子筛型催化剂
  • 宽的反应温度窗口，特殊的孤立离子活性位点。缺点是高温水热稳定性SO2耐受性差，碳氢化合物焦化，目前是国内外研究重点，工程中不多。
    • Fe分子
    • Cu分子
• 整体式催化剂
  • 较高比表面积、较低的压强、较好的传质性能、较高的耐粉尘性、较高耐磨性
    • 挤出型整体催化剂（商用最多）
      • V2O5-WO3/TiO2催化以蜂窝状或片状整体挤出
    • 涂层型整体催化剂
    • 多孔材料金属网
• 总结和展望
  • 总结
    • 高温活性与酸性有关、低温活性与氧化还原性质有关
    • 提高酸性和氧化还原性策略
      • 过渡金属和稀土金属改性和掺杂
      • 优化制备方法
      • 创造新纳米结构
      • 调节形貌
      • 暴露特定晶面
    • 离子交换筛取决于孤立的离子点位数量、Si/Al比和拓扑结构
    • 提供SO2耐受性
      • 减少SO2吸附/氧化
      • 提升活性中间体在与硫酸盐物种共存时的吸附
      • 构建保护活性位点的牺牲位点
      • 促进硫酸盐分解
      • 开发具有良好SCR活性的耐SO2化合物
    • 提高耐碱性
      • 采用强酸性载体以保护活性点
      • 设计一种活性位点与碱捕集点位分离的复合材料
    • 整体式催化剂性能取决于几何构型、孔结构和传质/传热性能
  • 展望
    • 移动源脱硝（柴油车）主要靠Fe/Cu分子筛，提高高温水热稳定性、耐SO2和C3H6性
    • 固定源脱硝 （煤场、钢厂、水泥厂、垃圾焚烧站等）
      • 高温SCR反应 提高耐碱性和耐重金属性能
      • 低温SCR反应 开发同时耐SO2、H2O、碱和重金属的催化剂
    • 整体式催化剂
      • 开发高效且抗毒的整体式催化剂
      • 研究整体式催化剂床内多相流的流体力学和流动分布
      • 对SCR工艺进行系统建模，设计新的整体通道结构
• 需要解决的问题（V2O5-WO3(MoO3）/TiO2）
  • 不适用柴油车的宽温度尾气
  • 不适用于钢铁厂和水泥厂的低温尾气
  • 碱金属/碱土金属、磷和重金属中毒
    • SO2中毒
    • 碱金属中毒
    • 重金属中毒
    • P/Hcl中毒